(共30张PPT)
植物生长调节剂的应用
在玫瑰葡萄种植过程中,合理使用人工合成的赤霉素、细胞分裂素等类物质,可以提高葡萄结果率和单质单果质量,提高果实无核化程度。但如果是不合理,可能会造成果实空心等问题。
问题探讨
葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要使用人工合成的植物激素类物质呢?
讨论
植物体内的激素含量非常少,提取困难。仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育,不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质,可以提高作物产量或提升产品品质。
由人工合成的对植物的生长、发育,调节有作用的化学物质。
一.植物生长调节剂的类型和作用
1.定义:
2.优点:
原料广泛,容易合成,效果稳定。
为什么植物生长调节剂效果更稳定?
植物生长调节剂具有植物激素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因此作用效果更稳定。
3.类型
分类依据 种类 举例
分子结构 分子结构和生理效应与植物激素类似 吲哚乙酸(IAA)
分子结构与植物激素完全不同 α-萘乙酸(NAA)、矮壮素
作用效果 植物生长促进剂 赤霉素、吲哚乙酸、萘乙酸、2,4-D
植物生长延缓剂 矮壮素、多效唑、氟节胺
植物生长抑制剂 青鲜素、脱落酸、乙烯利
① 分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
② 分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
一.植物生长调节剂的类型和作用
一.植物生长调节剂的类型和作用
4.评述植物生长调节剂在生产中的应用:
事例1:传统方法生产啤酒,大麦芽必不可少。因为其中含有α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶。
发芽的大麦
大麦的胚在发芽时可产生α-淀粉酶,主要用于水解淀粉生产啤酒、黄酒、醋、果汁等,以及制造饴糖、葡萄糖和糖浆等,还可用于面包的生产。
赤霉素可诱导大麦种子产生α-淀粉酶。
事例2:对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
一.植物生长调节剂的类型和作用
4.评述植物生长调节剂在生产中的应用:
有研究发现膨大剂可能对人体有危害,
主要是神经系统,造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
事例3: 在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明,残留期为1~2个月。
一.植物生长调节剂的类型和作用
4.评述植物生长调节剂在生产中的应用:
一.植物生长调节剂的类型和作用
4.评述植物生长调节剂在生产中的应用:
事例4:天然状态下的凤梨(菠萝)开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工,晚上市还卖不出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划地上市。
说明植物生长调节剂能提高产量、改善品质;减少修剪等人工劳动
(1)用GA (赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
(2)用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化,促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。
(4) 施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
1、你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
植物生长调节剂的施用效果受多种因素的影响,要综合考虑气候条件、施药时间、施药浓度、施药方法、施药部位、施药次数,以及作物本身的吸收、运转、整合和代谢等,都将影响到其作用效果。
还有考虑药物毒性、药物残留、价格等因素。
3、我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?
2、在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。
理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
5.生长调节剂应用的利弊
①提高作物产量、改善产品品质:
如:延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
疏花疏果
保花保果
抑制生长
增强抗性
促长壮苗
插条生根
促块茎发育
促发新根
储藏保鲜
增加分蘖
防止裂果
促果成熟
一.植物生长调节剂的类型和作用
②减轻人工劳动:如减少园林植物的修剪次数
①使用不当,可能影响作物产量和产品品质;
②过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响;
实例
施用时期
2011年,江苏某村民的西瓜,因施用膨大素的时期不当,导致西瓜炸裂。
施用剂量
2010年,四川某果农的葡萄,因施用乙烯利的剂量不当,导致葡萄未成熟就脱落了。
施用方法
2016年,山东某村民的番茄,因施用赤霉素的方法不当,导致空心果的产生。
……
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
一.植物生长调节剂的类型和作用
我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确的规定。
如:植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记;在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;禁止在肥料中添加植物生长调节剂等等。
5.生长调节剂应用的利弊
例:2017年,欧盟委员会发布(EU)2017/1777号法规,规定樱桃中乙烯利的最大残留限量为5 mg/kg,葡萄中乙烯利的最大残留限量为1 mg/kg,苹果中乙烯利的最大残留限量为0.8 mg/kg,梨、杏、桃子、草莓、芒果和香蕉中乙烯利的最大残留限量为0.05 mg/kg。
科学合理地适当施用不会危害健康,理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊。
一.植物生长调节剂的类型和作用
5.生长调节剂应用的利弊
施用植物生长调节剂,要综合考虑 、药物效果、药物毒性、 、价格和施用是否方便等因素;要考虑施用时间、 、施用方式、 和施用次数等问题。
施用目的
药物残留
处理部位
适宜浓度
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
一.植物生长调节剂的类型和作用
6.植物生长调节剂的施用
如何施用才能达到最佳效果呢?
(1)植物生长调节剂对人类都是有利的( )
提示:植物生长调节剂对人类不都是有利的,在农业生产上,施用植物生长调节剂时,要综合考虑施用目的、效果、毒性、残留、价格等因素;在施用时,还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用次数等问题。
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久( )
提示:植物体内的激素会被相应的酶分解,不能长时间发挥作用,人工合成的生长调节剂不是植物体的天然成分,植物体内没有相应的酶去分解它,因此作用效果更持久稳定。
(3)用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶,这样就可以简化工艺、降低成本( )
×
×
√
二.探究植物生长调节剂的应用
预实验
进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。
预实验目的:
(1)为进一步的实验摸索条件;
(2)检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
例如:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础。
①、实验:探究生长素类似物 (2,4-D) 促进插条生根的最适浓度
1.实验原理
①生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响,在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。
②生长素类似物的影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
③例如,适当浓度的2,4 - 二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。
当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条;蒸馏水;花盆;细沙;常用的生长素类调节剂:NAA、2,4—D,吲哚丙酸,IBA;所用药品包装说明上所列举的其他材料。
2.材料用具
3.实验设计
(1)生长素类调节剂处理插条的方法
① :把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)
② :把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。( 省时 )
浸泡法
沾蘸法
(2)设置变量
该实验的自变量是生长素类调节剂的浓度;先设计预实验进行摸索,再在其基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
3.实验设计
自变量
一系列不同浓度的2,4-D溶液
无关变量
植物材料
(插条的生理状况、带有的芽数,插条处理的时间长短)
环境因素
(温度、培养液的浓度和量、培养时间)
平均生根数量
平均生根长度
因变量
4.实验过程
配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
观察插条生根状况
重复前三步
(缩小生长素类似物浓度梯度)
预实验
正式实验
制备插条 → 分组处理插条→进行实验观察 → 记录实验结果
5.记录结果
组别 1 2 3 4 5 6
2,4-D溶液的浓度(mol/L) 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8
生根数(平均值)
生根数
2,4 -D溶液浓度(mol/L)
蒸馏水
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
6.实验结论:
若实验结果发现枝条都不能生出不定根,其原因可能是什么
①没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插;
②枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
③枝条幼芽、幼叶保留多,本身合成了一定浓度的生长素,使形态学下端处于高浓度抑制状态;
④配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
7.注意事项
②、实验案例
1.预实验
(1)配制浓度为2ppm、4ppm、6ppm、8ppm、10ppm、12ppm的一组NAA溶液。(浓度梯度为2ppm)
(2)分组并编号:分为 组,每组中加入 根枝条。
7
3
空白对照
(3)实验结果
促进生根的适宜
的浓度为 范围间。
第7组用蒸馏水作为__________按要求处理好插条,备用。
(4)实验结论
2ppm-6ppm
对照原则
2.正式实验
在预实验的基础上确定比较适宜的浓度为2ppm-6ppm范围间,因此在此浓度区间,以0.5ppm为浓度梯度进行实验。
(1)配制浓度________________________________________________________
的一组NAA溶液。
(2)分组并编号:分为 组,每组中加入 ____根枝条。按要求处理好插条,备用。
2.0ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm、4.5ppm、5ppm、5.5ppm、6.0ppm
9
3
平行重复原则
对照原则
正式实验与预实验的主要区别?
正式实验是在预实验的基础上进行,不需要设置空白对照组。
(3)培养
将处理好的插条,放在 条件下,
分组进行 (土壤栽培/水培)。
相同且适宜
水培
(4)观察实验现象,记录实验结果
设计表格、画曲线图等形式
单一变量原则
浓
度
生
根
数
时
间
2.0 ppm 2.5 ppm 3.0 ppm 3.5 ppm 4.0 ppm 4.5 ppm 5.0 ppm 5.5 ppm 6.0
ppm
第3天 1
2
3
平均
第6天 1
2
3
平均
第9天 1
2
3
平均